1、第一部分 教材知识梳理第第14章章 内能的利用内能的利用第1页，共26页。考点清单 热机热机 1.热机热机(1)(1)定义定义：利用：利用_做功的机械叫做热做功的机械叫做热机机(2)(2)分类分类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷汽发动机等：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷汽发动机等(3)(3)内燃机内燃机：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机，分为：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机，分为汽油机和柴油机汽油机和柴油机2.汽油机汽油机(1)工作过程：四冲程汽油机是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程的不断工作过程：四冲程汽油机是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程的不断循环来保证工作的循环来保证工作的燃
2、料燃烧释放出的能量燃料燃烧释放出的能量 考点考点1 1第2页，共26页。(2)汽油机四冲程示意图汽油机四冲程示意图_冲冲程程_冲程冲程 _冲冲程程_冲冲程程图图示示吸气吸气压缩压缩做功做功排气排气第3页，共26页。进气门进气门打开打开关闭关闭关闭关闭关闭关闭排气门排气门关闭关闭关闭关闭关闭关闭打开打开活塞运动活塞运动方向方向向向_运动运动向向_运动运动向向_运动运动向向_运动运动能量转化能量转化将将_能转化能转化为为_能能将将_能转化能转化为为_能能下下上上下下上上机械机械内内内内机械机械第4页，共26页。在内燃机的四个冲程中，只有做功冲程使汽车获得动力在内燃机的四个冲程中，只有做功冲程使汽车
3、获得动力()理由：理由：示失 分 警热机的效率热机的效率1.1.燃料的热值燃料的热值(1)(1)定义定义：某种燃料：某种燃料_放出的热量与其质量之比，叫放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值，用符号做这种燃料的热值，用符号_表示表示(2)(2)意义意义：热值在数值上等于：热值在数值上等于_kg某种燃料完全燃烧放出的热某种燃料完全燃烧放出的热量量(3)(3)单位单位：_，符号是，符号是_(4)(4)特点特点：与燃料的形状、体积、质量无关，只与燃料的：与燃料的形状、体积、质量无关，只与燃料的_有关有关完全燃烧完全燃烧q1焦耳每千克焦耳每千克J/kg种类种类 考点考点3 3第5页，共26页。(5
4、)(5)计算公式计算公式a a公式：公式：Q_Q热量，单位热量，单位Jq热值，单位热值，单位J/m3V体积，单位体积，单位m3b b公式：公式：Q_Q热量，单位热量，单位Jq热值，单位热值，单位J/kgm体积，单位体积，单位kgmqqV第6页，共26页。2.热机的效率热机的效率 (1)定义：热机工作时，定义：热机工作时，_的那部分能量与的那部分能量与 _放出的热量之比，叫做热机的效放出的热量之比，叫做热机的效率用率用_表示表示(2)公式公式(3)提高燃料利用率的措施：让燃料燃烧更充分；减少各种提高燃料利用率的措施：让燃料燃烧更充分；减少各种能量损失；设法利用废气的能量等能量损失；设法利用废气的
5、能量等有用功有用功燃料完全燃烧燃料完全燃烧=100%Wqm 有有用用=100%WqV 有有用用第7页，共26页。燃料燃烧越充分，其热值越大燃料燃烧越充分，其热值越大 ()理由：理由：热值是物质本身的性质，只与燃料的种类有关，与热值是物质本身的性质，只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧无关燃料是否充分燃烧无关示失 分 警第8页，共26页。1.能量的转化能量的转化：在一定条件下，各种形式的能量是可以相：在一定条件下，各种形式的能量是可以相互互_的的2.能量守恒定律能量守恒定律(1)定义定义：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式会从一种形式
6、_为其他形式，或者从一个物体转移为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量 _(2)永动机永动机：不需要动力就能源源不断的对外做功的机器：不需要动力就能源源不断的对外做功的机器就是永动机，大量研究表明，永动机是不可能制造出来就是永动机，大量研究表明，永动机是不可能制造出来的的能量的转化和守恒能量的转化和守恒转化转化转化转化保持不变保持不变 考点考点4 4第9页，共26页。湖南三年中考 命题点命题点1 1热机热机2.(2016永州永州13题题2分分)下图是汽油机工作的四个冲程的示下图是汽油机工作的四个冲程的示意图，其
7、中表示做功冲程的是意图，其中表示做功冲程的是 ()()第10页，共26页。【解析解析】做功冲程中两个气门都关闭，活塞向下运动，】做功冲程中两个气门都关闭，活塞向下运动，C图正确；另外，根据图正确；另外，根据C图火花塞喷火花，这是做功冲程图火花塞喷火花，这是做功冲程的特点，由此也可以判断的特点，由此也可以判断C图是做功冲程判断冲程主图是做功冲程判断冲程主要是看气门的关闭和活塞的运动情况，据此可以判断要是看气门的关闭和活塞的运动情况，据此可以判断 A、B、D图分别是吸气、压缩和排气冲程图分别是吸气、压缩和排气冲程【答案答案】A第11页，共26页。4.(2016怀化怀化18题题3分分)热机的四个冲程
8、中对外做功的是热机的四个冲程中对外做功的是 _冲程，排气冲程冲程，排气冲程_(选填选填“得到得到”或或“消耗消耗”)机械能机械能【解析解析】热机的四个冲程中，对外做功的是做功冲程，把热机的四个冲程中，对外做功的是做功冲程，把内能转化为机械能，其他三个冲程都要消耗机械能内能转化为机械能，其他三个冲程都要消耗机械能做功做功消耗消耗第12页，共26页。命题点命题点2 2热值的理解及相关计算热值的理解及相关计算(含热效率计算含热效率计算)3.(2016永州永州21题题2分分)体积为体积为0.1 m3、热值为、热值为2.1107 J/m3的某气体燃料完全燃烧放出的热量为的某气体燃料完全燃烧放出的热量为_
9、J；若这些；若这些热量全部被温度为热量全部被温度为20、质量为、质量为10 kg的水吸收，则水升的水吸收，则水升高的温度是高的温度是_.c水水4.2103 J/(kg)702.1106第13页，共26页。4.(2015衡阳衡阳21题题2分分)质量为质量为2 kg的某种物质温度从的某种物质温度从20 升高到升高到40 时，吸收的热量是时，吸收的热量是1.88104 J，该物质的比，该物质的比热容是热容是_J/(kg)如果不考虑热量散失，需要完如果不考虑热量散失，需要完全燃烧全燃烧_kg干木材来提供热量干木材来提供热量(q干木材干木材1.2107 J/kg)4701.57103【解析】【解析】该物
10、质的比热容该物质的比热容 因为因为Qmq，所以所以m干木材干木材kg101.57J/kg102.1J1088.13-74mQ吸kg47020-100kg.J/102.4J10016.238）（）（吸tcQ第14页，共26页。5.(2016株洲株洲22题题4分分)一个额定功率为一个额定功率为1 000 W的电热水壶的电热水壶装有装有1.5 kg初温为初温为20 的水正常工作将水烧开的水正常工作将水烧开(100)所用时间为所用时间为9 min，则水吸收的热量为，则水吸收的热量为_J，该电，该电热水壶的效率为热水壶的效率为_(计算结果保留两位小数计算结果保留两位小数)已知水已知水的比热容为的比热容为
11、4.2103 J/(kg)【解析解析】水吸收的热量水吸收的热量Q吸吸cmt4.2103 J/kg1.5 kg(100 20)5.04105 J；电热水壶消耗的电能为；电热水壶消耗的电能为WPt1 000 W960 s5.4105 J，则电热水壶的效率，则电热水壶的效率为为93.3%100J105.4J1004.5%10055WQ吸5.0410593.3%第15页，共26页。命题点命题点3 3能量的转化和守恒能量的转化和守恒2.（2015长沙长沙21题题2分分）目前长沙城区的老居民小区正）目前长沙城区的老居民小区正在进行水路改造，改造中用到了一种打孔工具在进行水路改造，改造中用到了一种打孔工具冲
12、冲击钻击钻.冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下不断地冲冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁，打出圆孔，如图所示击墙壁，打出圆孔，如图所示.冲击钻在工作过程中，冲击钻在工作过程中，其能量转化关系是其能量转化关系是()()A.内能转化为机械能内能转化为机械能B.内能转化为电能内能转化为电能C.只有机械能和内能的转化只有机械能和内能的转化D.有电能、机械能和内能的转化有电能、机械能和内能的转化第第2题图题图D第16页，共26页。【解析解析】冲击钻在工作时，电动机带动钻头转动，将冲击钻在工作时，电动机带动钻头转动，将电能转化为机械能；钻头冲击墙壁时，要克服阻力做电能转化为机械能；钻头冲击墙
13、壁时，要克服阻力做功，将部分机械能转化为内能功，将部分机械能转化为内能第17页，共26页。【解析解析】题图中是做功冲程，将内能转化为机械能】题图中是做功冲程，将内能转化为机械能A选项中，将燃料选项中，将燃料燃烧获得的内能转化为火箭的机械能，符合题意；燃烧获得的内能转化为火箭的机械能，符合题意；B选项中，将机械选项中，将机械能转化为内能，不符合题意；能转化为内能，不符合题意；C选项中，将动能转化为重力势能，不选项中，将动能转化为重力势能，不符合题意；符合题意；D选项中，将太阳能转化为内能，不符合题意选项中，将太阳能转化为内能，不符合题意3.(2014湘潭湘潭5题题2分分)如图是内燃机的某个冲程下
14、列情况如图是内燃机的某个冲程下列情况与该冲程能量的转化方式一致的是与该冲程能量的转化方式一致的是 ()A第18页，共26页。5.（2014岳阳岳阳11题题3分分）根据能量守恒定律，以下情形可）根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是（能发生的是（）A.出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进 B.电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永永 远不会停止远不会停止C.两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右 斜面斜面 D.孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默
15、地走了几十年孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年第19页，共26页。【解析解析】子弹射穿木板的情景，子弹高速运动，说明子弹】子弹射穿木板的情景，子弹高速运动，说明子弹具有动能，由于摩擦生热会使动能减小，它的速度会减慢，具有动能，由于摩擦生热会使动能减小，它的速度会减慢，故故A错误；用电水壶加热水的过程中，消耗了电能，而水错误；用电水壶加热水的过程中，消耗了电能，而水的温度升高，内能增加，断电后，水不再吸收热量，水的的温度升高，内能增加，断电后，水不再吸收热量，水的沸腾会停止，故沸腾会停止，故B错误；两个斜面相对接，小球从左斜面错误；两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，由于具有动能，会
16、继续冲上右斜面，故滚下后，由于具有动能，会继续冲上右斜面，故C正确；正确；机械表工作靠表内弹簧的弹性势能转化为机械能，几天就机械表工作靠表内弹簧的弹性势能转化为机械能，几天就会消耗完毕，不会默默地走十几年，故会消耗完毕，不会默默地走十几年，故D错误错误.故选故选C.第20页，共26页。例例1 1(2016黄石黄石)常见的家用热水器有太阳能热水器、电常见的家用热水器有太阳能热水器、电热水器、燃气热水器若使用太阳能热水器将热水器、燃气热水器若使用太阳能热水器将12 kg水由水由20 加热到加热到45，则水需要吸收太阳能，则水需要吸收太阳能_J；若；若改用功率为改用功率为“220 V，1 000 W
17、”的电热水器正常加热，则的电热水器正常加热，则需要加热需要加热_s；若用燃气热水器加热，则需要完全燃；若用燃气热水器加热，则需要完全燃烧烧_m3的燃气的燃气已知水的比热容为已知水的比热容为4.2103 J/(kg)，燃气的热值为燃气的热值为4.2107 J/m3，不考虑能量转换过程中的，不考虑能量转换过程中的能量损失能量损失常考类型剖析 类型类型1 1热值的相关计算热值的相关计算1.261061 2600.03第21页，共26页。【解析解析】水需要吸收的太阳能水需要吸收的太阳能Q吸吸cm(tt0)4.2103 J/(kg)12 kg(45 20)1.26106 J；电加热；电加热器需要加热的间
18、器需要加热的间 ；需要完全燃烧的煤气需要完全燃烧的煤气 .s1260W1000J1026.16PQPWt3376m03.0m/J102.4J1026.1qQV第22页，共26页。例例2(2016 连云港连云港)某家庭需要将某家庭需要将50 kg、初温为、初温为10 的的水加热到水加热到 50 作为生活用水，他们利用煤气灶烧水，需作为生活用水，他们利用煤气灶烧水，需要燃烧要燃烧0.8 kg的煤气这些水从的煤气这些水从 10 加热到加热到50 需要吸需要吸收的热量为收的热量为_J，0.8 kg的煤气完全燃烧放出的热的煤气完全燃烧放出的热量为量为_J，煤气灶烧水的效率为，煤气灶烧水的效率为_c水水4
19、.2103 J/(kg)，q煤气煤气4.2107 J/kg8.41063.3610725%第23页，共26页。【解析解析】水需要吸收的热量为】水需要吸收的热量为Q吸吸c水水m水水t4.2103 J/(kg)50 kg(50 10)8.4106 J；煤气完全；煤气完全燃烧放出的热量为燃烧放出的热量为Q放放m煤气煤气q煤气煤气0.8 kg4.2107 J/kg3.36107 J；煤气灶烧水；煤气灶烧水的效率为的效率为25%100J1036.3J108.4%10076放吸QQ第24页，共26页。类型类型2 2能量的转化及守恒能量的转化及守恒例例3(2016常州常州)世界上还有许多次发达地区至今用不上
20、世界上还有许多次发达地区至今用不上电美国哈佛大学的学生设计制作了一种发电足球在被踢电美国哈佛大学的学生设计制作了一种发电足球在被踢的过程中，其内部装置能够发电，并将产生的电能储存在蓄的过程中，其内部装置能够发电，并将产生的电能储存在蓄电池中，用来点亮电池中，用来点亮LED灯该过程中的能量转化形式灯该过程中的能量转化形式是（是（）A.动能动能电能电能化学能化学能光能光能B.电能电能动能动能化学能化学能光能光能C.动能动能电能电能光能光能化学能化学能D.电能电能动能动能光能光能化学能化学能例例3题图题图A第25页，共26页。【解析解析】被踢的足球由于运动而具有动能，球在被踢被踢的足球由于运动而具有动能，球在被踢的过程中，内部装置能够发电，是将动能转化为电能；的过程中，内部装置能够发电，是将动能转化为电能；将产生的电能储存在蓄电池中，是将电能转化为化学将产生的电能储存在蓄电池中，是将电能转化为化学能；用蓄电池来点亮能；用蓄电池来点亮LEDLED灯，是将化学能转化为光能灯，是将化学能转化为光能第26页，共26页。
